APSLWD随钻测井系统原理及应用
LWD随钻测井技术在水平井中的应用
LWD随钻测井技术在水平井中的应用胜利石油管理局钻井工程技术公司前言随钻测井仪器早在上个世纪30年代就开始研究，通过不断的尽力和实践，到60年代初期，研制出了自然伽玛和电阻率随钻测井仪器，但由于工艺技术掉队，仅在有限的几口井中投入使用。
80年代，具有商业应用价值的随钻测井仪器和工具的出现，随钻测井技术开始大规模应用于生产。
各类功能全面、性能优良、能知足各类井眼尺寸随钻施工的新型地质导向仪器接踵出现。
目前，FEWD与国际上其他著名石油公司的地质导向仪器一路，已经普遍应用于石油勘探与开发领域。
自1999年胜利石油管理局钻井工程技术公司率先从美国哈里伯顿公司引进具有世界先进水平的LWD地质评价无线随钻测量仪以来，前后在胜利油田桩西、孤岛、东辛、河口、现河、草桥、临盘等采油厂投入利用，主要用于对采用常规钻井技术难以开发的薄层油藏、复杂断块油藏、存在边水/底水的薄层油藏、边远油藏、超稠/特稠油/低渗透剩余油藏等油藏的钻井开发任务，到目前为止累计完成了304口水平井的施工，其中哈里伯顿LWD完成274口井，吉尔林克LWD完成30口井。
在这些井的施工进程中，利用LWD对地层能够有效识别的优势，解决薄油层水平井的油层薄、中靶难和如何保证井眼轨迹在油层中的最佳位置穿行等难题，提高了水平段在油层的穿行率，取得了可观的经济效益。
第一章 LWD仪器简介胜利石油管理局钻井工程技术公司现配备有美国哈里伯顿公司生产的LWD系统和英国吉尔林克公司生产的LWD系统。
哈里伯顿公司的LWD系统测井参数包括自然伽玛（DGR）、电磁波电阻率（EWR-PHASE 4）、补偿中子孔隙度（CNP）和岩石密度（SLD）等4道测井参数。
吉尔林克公司LWD系统测井参数包括自然伽马、感应电阻率（TRIM ）两道测量参数。
哈里伯顿公司随钻测井井下仪器简介1.1.1 自然伽玛传感器（DGR-Dual Gamma Ray）DGR传感器采用双向伽玛测量技术，即包括有两组伽玛射线探测器（盖革-米勒计数器）。
随钻测井技术在我国油气勘探开发中的应用
随钻测井技术在我国油气勘探开发中的应用发布时间：2022-08-30T01:35:16.052Z 来源：《建筑创作》2022年第1月第2期作者：付晓丽[导读] 近年来，世界各国加强了钻井技术的研发，发展速度较快付晓丽大港油田第六采油厂，天津市，300280摘要：近年来，世界各国加强了钻井技术的研发，发展速度较快。
由于数据传输技术、声波钻井技术、地震钻井技术的应用，以及石油勘探开发的效率，现有电缆测井技术的优势比较明显。
通过测量可以进行有效的地质评价，是在地下钻探的最佳技术。
LWD技术在我国石油勘探开发过程中发挥着非常重要的作用，通过对实时获得的真实地质变量进行科学分析和数据处理，科学准确地判断变化地层和变化地层气体运动方向、场地质要素检查，及时有效的地质钻探支持，识别变化，调整油气产层位置与油井轨迹位置关系，提高勘探开发效率，发展石油工业，加速中国经济的快速发展。
关键词：随钻测井技术；油气勘探；开发 1 LWD技术分析LWD技术是钻井设备内置的钻井设备进行钻井，同时利用地层的岩石物理变量和地层的地质特征进行实时测量、数据处理和分析。
在测井技术的挖掘过程中，随着各种技术的发展，嫁接、声波挖掘、光电技术同步形成，有效缩短了实时检测地质要素和地层变化的时间，提高钻进效率，有利于开钻进计，通过现场钻孔实时调整，特别是高度偏差井或特殊地质环境中发生的大位移非常重要。
在油气井勘探开发过程中，经常会出现钻头轨迹偏离（差）钻头的现象。
这种现象的发生，在开采过程中造成资源和水的浪费，因此在钻探过程中进行实时监控，及时对开挖轨迹进行设计和设计修正是非常必要的解决诸如这种技术电缆测井无法做到的问题，并且在钻进过程中受到测井技术的困扰，正在开发作为能够解决它的背景。
根据钻进探测得的数据反映了地层的信息，中心钻是在地层刚开始钻进，泥浆开始侵入地层的情况下进行的，得到的数据是真实的地层参数经验，对于不稳定的水平井、大斜率井、复杂的地层，使用钻井代替电缆井可以检测地层信息，获得井数据，可以避免此类事故的发生。
随钻测井 LWD
geoVISION 侧向电阻 率
▪ 适用于高导电性泥浆环境 ▪ 提供钻头，环形电极以及三个方位聚焦纽扣电极的电阻率 ▪ 高分辨率侧向测井减小了邻层的影响 ▪ 钻头电阻率提供实时下套管和取心点的选择 ▪ 三个方位纽扣电极提供三种深度的微电阻率随钻成像，可解
– 随钻测井技术和工具: • 岩性，工具测量曲线
• 工程应用软件和电脑技术
– 可视化的井眼轨迹位置和超前预测的工程应用软件 – 可实现基于网络的井下数据处理和存取 – 远程服
务
• 人员和作业程序
– 地质导向师进行实时导向服务 – 客户地质师 – 钻井工程师和定向井工程师
随钻测井技术和工具
斯伦贝谢随钻测井技术—Vision系列
井斜 well deflection, well deviation
• 井斜角就是井眼方向线与重力线之间的夹 角
井眼方向线与重力线都是有方向 的。井斜角表示了井眼轨迹在某 点处倾斜的大小。
斜度与分类
• 1.低斜度定向井：井斜小于15度
• 2.中斜度定向井：井斜在15-45度之间
• 3.大斜度定向井：井斜在46-85度之间
随钻测井
定义
• 随钻测井LWD ：一般是指在钻井的过程中 测量地层岩石物理参数，并用数据遥测系 统将测量结果实时送到地面进行处理。由 于目前数据传输技术的限制，大量的数据 存储在井下存储器中，起钻后回放
• 随钻测量MWD： 一般是指钻井工程参数 测量，如井斜、方位和工具面等的测量。 有时，MWD泛指钻井时所有的井下测量。
8 随钻测井 LWD
logs. logs. 实测曲线与模拟曲
线不吻合
logs. logs.
Formation Model Formation Model Updated Updated Formation Model Formation Model Formation Model Formation Model Updated Formation Formation Model Model 更新后地层模型 地层模型 Updated Formation Updated Formation Model Formation Model Model 更新后地层模型 地层模型
钻井优化 – 旋转导向系统的优点
所有部件都随着钻具一起旋转
— 更好地携带岩屑，清洁井眼
— 优化时效，缩短钻井周期 — 提高井眼质量 — 减少井眼垮塌和卡钻风险 — 有助于提高测井数据质量
— 精确控制轨迹，提高钻遇率 - 造斜率控制
— 使下套管和完井作业更顺利
斯伦贝谢地质导向的主要技术
方法 1 – 传统（无）方向性随钻测井实时地质导向技术 方法 2 – 随钻成像实时地质导向技术
Porosity / NGD Spectroscopy / Sigma Resistivity
Ultra-Sonic Caliper Azimuthal Density / PEF
钻井优化技术_旋转导向系统
更平滑的轨迹，更规则的井眼，更快的速度
PowerDrive Xtra
第一代旋转导向系统 全程全部旋转 累积进尺超过一千万 英尺
• • • • • •
随钻中子密度孔隙度测井– LithoTrak 随钻高分辨率电阻率成像测井– StarTrak 随钻声波测井– SoundTrak 随钻核磁共振测井– MagTrak 随钻地层压力测试器– TesTrak 随钻方位电阻率测井– AziTrak
新型LWD随钻测井系统
新型LWD随钻测井系统
G.LMoakeD.R.Heysse;张勇;江志申
【期刊名称】《国外测井技术》
【年(卷),期】1995(010)001
【摘要】本文介绍了哈里伯顿能源服务公司研制的一种新型随钻测井系统。
该系统服务项目多、可靠性高、质量好。
主要服务项目有电阻率测井、岩性密度测井、补偿中子测井、自然伽马测井、还有方位、井径等测井项目。
测量偏离间隔对密度和中子进行补偿。
进行严格振动试验以保证可靠性。
本文还介绍了LWD测井实例及与电缆测井资料对比。
【总页数】7页(P63-69)
【作者】G.LMoakeD.R.Heysse;张勇;江志申
【作者单位】无
【正文语种】中文
【中图分类】P631.81
【相关文献】
1.LWD随钻测井系统机械结构设计探讨 [J], 王鹏;窦修荣;艾维平;毛为民;彭浩
2.Trim-LWD随钻感应测井系统原理和现场应用 [J], 杨晓峰
3.Baker LWD无线随钻测井系统现场应用与维护 [J], 张炳顺;刘月军;吕志忠;谭勇志;宋辉;游俊君
4.LWD随钻测井系统井下仪器故障分析及解决 [J], 蔡伟
5.LWD随钻测井系统井下仪器故障分析及解决 [J], 蔡伟;
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LWD技术简介
2.2 LWD技术简介随钻测井（LWD——Logging While Drilling）是在随钻测量（MWD——Measurement While Drilling）基础上发展起来的、用于解决水平井和多分枝井地层评价及钻井地质导向而发展起来的一项新兴的测井综合应用技术。
随钻测井和随钻测量都是在钻井过程中同步进行的测量活动，实施随钻测井和随钻测量时都必须将测量工具装在接近钻柱底部的钻铤内，。
不同的是随钻测量主要测量井斜、井斜方位、井下扭矩、钻头承重等钻井工程参数，辅以测量自然伽马、电阻率等地球物理信息，用以导向钻井；而随钻测井则以测量钻过地层的地球物理信息为主，可以在钻井的同时获得电阻率、密度、中子、声波时差、井径、自然伽马等电缆测井所能提供的测井资料。
与MWD相比，LWD能提供更多、更丰富的地层信息。
2.2.1 L WD系统组成及工作方式随钻测井系统一般由井下仪器和井场信息处理系统两大部分组成。
前导模拟软件是井场信息处理系统的核心；井下仪器提供实时测量数据。
前导模拟软件完成大斜度井和水平井钻井设计、实时解释和现场决策，指导钻井施工。
随钻测井系统有实时数据传输方式和井下数据存储方式两种工作方式。
1）实时数据传输方式：将随钻测井仪在钻进时测量得到的信息实时传至驱动器，驱动器驱动脉冲发生器将这些信息采用特定的方式编码后传至地表压力传感器，地面信息处理与解码系统再将其转化为软件界面上可供显示或打印的数字化、图形化格式，为客户提供最终产品。
2）井下数据存储方式：将随钻测井仪器起下钻或钻进时采集到的信息存储于仪器的存储器内，待仪器的数据下载接口起至转盘面上约1.5米处，通过数据下载线将其传输到地表计算机内供处理、显示，一般可以在30min内提交处理好的数据磁盘并打印成图。
2.2.2 L WD主要功能及优点主要功能：测量井斜、方位、工具面等井眼几何参数。
随钻地质测井：采用实时和记忆方式同时进行地层参数的测量-- 电阻率、伽马、岩石密度、中子孔隙度。
随钻测井资料解释方法研究及应用
随钻测井资料解释方法研究及应用一、本文概述本文旨在探讨随钻测井资料解释方法的研究与应用。
随钻测井技术作为现代石油勘探领域的重要技术手段，对于提高钻井效率、优化油气藏开发策略具有重要意义。
本文将首先介绍随钻测井技术的基本原理及其在石油勘探中的应用背景，阐述其相较于传统测井技术的优势。
随后，文章将重点分析随钻测井资料解释方法的现状与挑战，包括数据处理、信号提取、地层识别等方面的难点问题。
在此基础上，本文将深入探讨随钻测井资料解释方法的研究进展与创新点，包括新型算法的开发、多源信息融合技术的应用以及技术在资料解释中的潜力。
本文将通过具体案例分析，展示随钻测井资料解释方法在实际应用中的效果与价值，为相关领域的科研工作者和工程技术人员提供参考与借鉴。
二、随钻测井资料解释方法基础随钻测井（Logging While Drilling，LWD）是石油勘探领域中的一种重要技术，它通过在钻井过程中实时测量地下岩石的物理性质，为地质评价和油气藏描述提供关键数据。
随钻测井资料解释方法的基础主要建立在对测量数据的准确理解、合理的解释模型以及先进的处理技术上。
随钻测井资料解释需要深入理解各种测井信号的物理含义和影响因素。
例如，电阻率、声波速度、自然伽马等测井参数，它们分别反映了地下岩石的导电性、弹性和放射性等特性。
这些参数的变化不仅与岩石的矿物成分、孔隙度、含油饱和度等地质因素有关，还受到井眼环境、仪器性能等多种因素的影响。
因此，在解释随钻测井资料时，需要充分考虑这些因素，以确保解释的准确性和可靠性。
随钻测井资料解释需要建立合理的解释模型。
这些模型通常基于地质学、地球物理学和石油工程等领域的专业知识，用于将测井数据转化为地质参数和油气藏特征。
例如，通过电阻率测井数据可以推断地层的含油饱和度，通过声波速度测井数据可以估算地层的孔隙度等。
这些模型的建立需要充分考虑地质条件和实际情况，以确保解释的准确性和实用性。
随钻测井资料解释还需要借助先进的处理技术。
随钻测井技术介绍
电磁波传播电阻率测井 仪器结构与测量信号
A 20lg V2 V1
1
2
Rad
R ps
单发双收三线圈系
随钻电阻率测井仪器
低端仪器 ➢ “短电位”或“环状电极” 电阻率 — 限于水基泥浆中应用 ➢ 单间距、单频传播电阻率
— 未补偿 –NL EWR, Teleco DPR — 补偿 – Schlumberger公司 CDR & 专利许可的仪器 — 从相位差和衰减测量得到最多2 种探测深度
❖ 通常意义的MWD仪器系统，主要限于对工程参数（井斜、方 位和工具面等）的测量，它只是一种测量仪器，无直接导向钻 进的功能。
经典随钻测井（LWD）概念
❖ 随钻测井（Logging While Drilling）是在随钻测量（MWD）基础 上发展起来的一种功能更齐全、结构更复杂的随钻测量系统，主要 是在常规MWD基础上增加电阻率、中子、密度和声波等测量短节， 用以获取测井信息；
电测井基本原理
[ (x)U (x)] (x)
2
E(
x)
k
2
E(
x)
i
JT
(
x)
k 2 i ( i ) ：波数 : 电导率 : 介电常数 : 磁导率
地层电 性参数
电法测井测量方程
直流电测井 感应测井
Ra
K
U I
aR
VR K
aX
VX K
Geolink公司已经开发出低频（20kHz）随钻 感应测井仪器；
在测井行业，应用LWD说法似乎更多一些； 在钻井领域，应用MWD说法似乎更多一些。
“LWD”的来源
LWD 发展时间表
MWD/LWD发展简史 – 早期
• 1927: Schlumberger 兄弟在法国得到第一条电缆测井曲线 • 1929: Jokosky 申请第一个泥浆脉冲传送专利 • 1950: Arp 发明正向泥浆脉冲系统 • 1960：利用正向泥浆脉冲的机械测斜仪出现，并应用至今 • 1971: Mobil R&D 第一次成功实验泥浆警笛 • 1978: 定向MWD的商用传输系统 • 1980: Schlumberger / Anadrill 引入多探头MWD
随钻测井技术
有非常独特的作用。
东北石油大学
随钻测井技术
随钻测井的优点
与电缆测井相比，随钻测井具有准确性、实时性和适用性广等优势。具体表现为： a) LWD是在钻头破岩后不久、泥浆侵入较浅、井眼平滑与尚未明显垮塌的条件下测量的，测 井曲线受泥浆侵入影响比常规测井小得多，更能反映原状地层的电性、物性和孔隙流体性质。 其不同测量方式获得的时间推移测井资料，也易于识别油气层和分析储层渗透性； b) 人们可根据实时记录测量的近钻头的地质参数，判释易于造成井涌的高压层、造成井漏的裂 缝、破碎带(断层)以及地层岩性和油气水界面，结合井眼几何参数，确定钻头在地层中的空 间位置并做出迅速反应，采取适当的工程措施，引导钻头沿着设计的井眼轨迹或实际地质目 标层(油气藏中)钻进，提高钻井效率; c) 复杂条件下不能进行电缆测井时，利用LWD可采集井眼和地层物理信息。与钻杆传输测井 (PCL一WL)相比，LWD更为安全可靠，它适合在各种恶劣的井下环境中作业，在大斜度井、 水平井和小井眼中测量更是见其特长。
东北石油大学
随钻测井技术
随钻声波测井
现场服役的随钻声波测井仪器使用的声源有单极子、偶极子和四极子,如 贝克休斯INTEQ公司的APX既使用单极子也使用四极子声源,斯伦贝谢公司的 SonicVision使用单极子声源,哈里伯Sperry公司的BAT是偶极子仪器。这些仪 器可测量软/硬地层纵/横波速度和幅度,测量数据一般保存在井下存储器内, 起钻后回放使用。随钻声波测井数据可用于岩性识别、孔隙度计算、岩石力 学参数计算、井眼稳定性预测、泥浆比重优化、下套管位置选择等。
过泥浆编码脉冲实时传输到地面，传输率很低，目前最大传输率仅为巧15bps。Sperry-Sun
井下存储器可以记录8MB数据量，若为随钻全波测井，则可记录256MB，但这种数据须 等到起钻后才能获得。 c) 测井环境响应不同 LWD探测深度较饯，受井眼和侵入影响小，但由于钻杆本身重量特别大，大多是在偏心 条件下采集数据的，尤其是中子密度测井受仪器偏心影响较大。此外，在大斜度井或水平井 中，随钻电阻率测井不再象直井那样测量水平电阻率，其测量值介于水平电阻率和垂直电阻
随钻测井——精选推荐
随钻测井一﹑随钻测井的引入在油气田勘探、开发过程中，钻井之后必须进行测井，以便了解地层的含油气情况。
一般来说,测井资料的获取总是在钻井完工之后，再用电缆将仪器放入井中进行测量.遇到的问题：1、某些情况下，如井的斜度超过65度的大斜度井甚至水平井，用电缆很难将仪器放下去2、井壁状况不好易发生坍塌或堵塞3、钻完之后再测井，地层的各种参数与刚钻开地层时有所差别.(由于钻井过程中要用钻井液循环，带出钻碎的岩屑，钻井液滤液总要侵入地层二﹑随钻测井的概念随钻测井(因为它不用电缆传输井下信息，所以也称为无电缆测井 )：是在钻开地层的同时,对所钻地层的地质和岩石物理参数进行测量和评价的一种测井技术.首先，随钻测井在钻井的同时完成测井作业，减少了井场钻机占用的时间，从钻井—测井一体化服务的整体上又节省了成本。
其次，随钻测井资料是在泥浆侵入地层之前或侵入很浅时测得的，更真实地反映了原状地层的地质特征，可提高地层评价的准确性.而且，某些大斜度井或特殊地质环境（如膨胀粘土或高压地层）钻井时，电缆测井困难或风险加大以致于不能作业时，随钻测井是唯一可用的测井技术。
另外，近二十年来海洋定向钻井大量增加。
采用随钻定向测井，可以知道钻头在井底的航向，指导司钻操作；可以预测预报井底地层压力异常，防止井喷；可以提高钻井效、钻井速度和精度，降低成本，达到钻井最优化（现代随钻测井技术大致可分为三代）•20世纪80年代后期以前属于第一代可提供基本的方位测量和地层评价测量在水平井和大斜度井用作“保险”测井数据,但其主要应用是在井眼附近进行地层和构造相关对比以及地层评价;随钻测井确保能采集到在确定产能和经济性、减少钻井风险时所需要的测井数据。
•20世纪90年代初至90年代中期属于第二代过地质导向精确地确定井眼轨迹 ;司钻能用实时方位测量 ,并结合井眼成像、地层倾角和密度数据发现目标位臵。
这些进展导致了多种类型的井尤其是大斜度井、超长井和水平井的钻井取得很高的成功率。
APSLWD随钻测井系统原理及应用
APSLWD随钻测井系统原理及应用摘要：随钻测井把钻井技术、测井技术及油藏工程技术融为一体，用无线短传方式把井底工程地质参数传至地面，适时做出解释与决策，实施随钻控制。
本文以APS公司生产的LWD随钻测井系统为例，介绍其工作原理、结构组成和技术特点，及其在辽河油田和吉林油田的应用效果。
关键词：随钻测井APS 应用一、引言随着随钻测井LWD（Logging While Drilling）技术的发展和应用，大斜度井和水平井技术得到进一步提高。
LWD是在钻井过程中实时测量地质工程参数和测井曲线，地质工程师可以依据获取的自然伽马、电阻率等地质参数，对地层变化情况做出及时准确的判断，精细调整钻井轨迹，指导定向施工，确保井眼轨迹命中油气层并在最佳油气层中钻进，提高油气层钻遇率，优化和完善钻井过程。
此外，在随钻测井条件下地层尚未或很少受井内泥浆滤液侵入的影响，与电缆测井相比，更容易测出原状地层的真实参数[1][2]。
APS公司生产的LWD系统可实时测量井斜、方位、工具面、环空压力、自然伽马和电阻率等地质和工程参数，采用泥浆正脉冲信号传输方式，提供实时补偿测量并消除井筒因素的影响来提高数据的精度，在各种类型的泥浆和井眼中可进行地质导向、井眼校正、孔隙压力趋势分析和测井等作业，为现场工程师和解释人员提供可靠的数据来源，是一种先进的无线随钻测量系统。
二、APS LWD随钻测井系统简介（一）随钻电磁波电阻率测井仪工作原理APS电磁波电阻率WPR（Wave Propagation Resistivity Sub）是一种双频率（400kHz和2MHz）、双源距、可进行实时补偿的随钻测井工具，其一般原理如下：从发射极发出的电磁波，通过地层到达中间的接收天线，由于地层的导电性不同，电磁波到达接收天线处出现相位差和幅度差，不同的地层出现相位差和幅度衰减不同，故可以判别地层。
WPR的4个发射天线T1、T2、T3、T4按照程序设定的方式分别发送400KHz、2MHz的电磁波信号，穿越地层后被2个接收天线R1、R2接收，如图1所示。
随钻测井技术(LwD)在昆北油田水平钻井中的应用
开 ， 心 高 ６ｍ， ２０ 补 于 ０８年 ｌ ０月 １ 日用 ２５ ９ＩＴ ８ １． Ｕ ＴＩ
Ｈ Ｔ１７的三牙钻 头二开 ， Ａ ２ ｌ ２ 钻至 １ ４ ． 配 ０月 １日 ５３ ｍ， ４ ０
第一作者简介 ： 张震 涛， ，９ ４ 男 １７ 年生， 地质工程师 ，９９ １ ９ 年毕业于 中国地质大学（ 武汉） 油藏工程 专业 ， 现在青海油 田采油二厂从事油气 田开发 工
石 ２１年 ０１
・
油
仪
器
第２ ５卷
第 ４期
ＰＥＴＲ０Ｉ ＥＵＭ ＮＳＴＲＵＭ ＥBiblioteka ＴＳ Ｉ 方法研 究 ・
随钻测 井技术 （ ｗＤ 在 昆北油 田水 平钻井中的应用 Ｌ ）
张 震 涛
（ 青海油田采 油二厂 青 海 海西州）
摘
要 ：随钻测 井技术在钻 井进行 的同时实时采集 、 测取 能反映地 层特征 的地质 参数 ， 并按 需绘 制成测 井曲线 ， 实现
图 １ Ｌ ＷＤ 地 质 导 向工 具 结 构 示 意 图
２ 随钻测 井技术 （ ＷＤ） Ｌ 现场应用
昆北 油 田 ２０ ０ ８年 至 ２ ０ ０ ９年 ， 后 钻 了 ４口水 平 先 井， 分别 为切 六 一Ｈ２６ 切六 一Ｈ２４ 切六 一Ｈ２３ 切 ０、 ０、 ０、 六 一Ｈ２９井 位部 署如 图 ２ 示 ， 产情况 一直 良好 。 ０， 所 生
决定 加 大倾 角 ， 向下 探 油 层 ， 至 １７ ４ ７ 斜 深 １ 钻 ５ ．７ｍ（
８８ｍ） 井 斜 ７ ．。 方 位 ９ ． 。 ， 质 导 向 仪 器 ９ ， ７ ２， １ ５处 地 （ＷＤ） Ｌ 电阻 曲线 突然从 １０Ｑ・ 降 到 ６ Ｍ 左 右 ， ４ Ｍ ０Ｑ・ 伽 马值 由 ８ ０帕增 加到 １０帕左 右 。钻 时变小 ， 械钻 ４ 机 速 增大 ， 气测 全烃 值 由 ０ １ 升到 ６５左 右 ， 面 有气 ．上 ． 槽
LWD 无线随钻测量系统及现场应用
LWD 无线随钻测量系统及现场应用一、概述LWD是九十年代以来，在钻井专业方面发展起来的一种代表钻井新技术的新型测量、测井仪器。
该仪器的主要特点是，在钻进的同时，能够及时获得有关井眼轨迹的参数和地层的特性，因而具有常规MWD和有线测井仪器难以具备的优点。
设计多上采用模块化的设计原理，允许将各个传感器的位置，按照作业需要或用户的要求进行改变。
信号传输系统主要由正脉冲或负脉冲脉冲信号发生器组成，在钻井作业的同时，井下传感器测得的地质参数数据，由脉冲发生器以正脉冲或负脉冲信号的形式通过泥浆介质，实时的传递至地面计算机处理系统。
地面计算机处理系统主要包括脉冲信号接受器和计算机处理系统，传输至地面的脉冲信号，由该系统接受并处理成数字信号，现场人员可根据需要和用户要求，绘制出各种类型的测井曲线，对地质参数的变化情况进行随时的监控，并作出相应的判断。
同时，井下记录模块，也将这些地质参数储存下来，供仪器起出地面后进行调用。
目前，LWD仪器和测量技术正广泛的应用于定向探井、水平井和大位移定向井的钻井施工过程中，为现场施工提供诸如随钻地质测井、地质导向、风险回避、提高钻井效率等多方面的应用。
随钻地质测井LWD可以在钻进作业进行的同时，实时的测取地质参数，并按照用户的需要，绘制出各种类型的测井曲线，提供给地质人员作为进行地质分析的依据。
由于是实时测量，地层暴露时间短，在钻时较快的情况下，暴露时间可以忽略不计。
因此，测井曲线是在地层液体有轻微入侵甚至没有入侵的环境下获得的，与电缆测井相比，更接近地层的真实情况。
可以使我们获得刚刚打开储层的油藏物性的最早期资料。
同时，由于是在钻进速度下进行测量，因而与电缆测井相比，具有更高的精度。
在必要的情况下，还可以将LWD测井曲线与电缆测井曲线进行对比，获得地层被流体侵入的实际资料，为进行地层液体的特性分析提供帮助。
（见图-1）地质导向LWD提供的实时地质参数数据，可以帮助现场人员随时监控地质参数的变化情况，对将要出现的地层变化作出准确的判断。
Trim-LWD随钻感应测井系统原理和现场应用
０ 引 言
近 几年来 ， 随着随钻 测井 技术 的发 展 和应 用 ， 水平 井技 术 得 到 进一 步完 善。随 钻 测井 Ｌ ＷＤ（ ｏｇｎ Ｌ ｇｉｇ Ｗｈｌ Ｄ ｌｎ ） ｉ ｒｌ ｇ 就是 在钻进 作 业 的 同 时 ， 时 测 取地 质 ｅ ｉｉ 实
由于 Ｔｉ ｒ ｍ—Ｌ ＷＤ 的感 应 电阻 率测 井 仪 器 的传 感 器安装 在 无磁 电阻率 钻艇 短节 的一 侧 ，因此测 量结 果
暴露 时间短 ， 因此 ， ＷＤ Ｏ 井 曲线 是 在 地 层 液 体 有 轻 Ｌ ． ｎ ０ 微 入侵甚 至没有 入 侵 的情 况 下 获 得 的 ， 电缆 测 井 相 与 比， 更接近 地层 的真 实情况 ｌ 。而 Ｔｉ ２ Ｊ ｒ ｍ—Ｌ ＷＤ随钻 感 应测 井系 统是一 种 利用感应 测 井技术 进行 实时 地层 电
这种 特性 可 以应用水 平段 钻进 中 ，当油层 倾 角有 意外
阻率 测量 的 Ｌ ＷＤ， 可以帮 助现 场人 员 对将 要 出现 的地 层变 化做 出准确 的判 断 ， 合定 向参 数测 量 ， 以准 确 配 可
地控制 井 眼轨迹穿 行 于 储 层 中 的最 佳 位 置 ， 效 地 回 有
应 电动 势 ， 电动势 的大 小与 的 电导 率有 关 ， 利用 电动势 的变化 计算 出这些 环 的电导 率【 。 １２ Ｔ ｉ —Ｌ ． ｒ ｍ ＷＤ 系统 工作原 理
２ Ｔ ｉ —Ｌ Ｄ 感 应 测 井 系 统应 用分 析 ｒ ｍ Ｗ
辽河 油 田杜 ８ ３一Ｈ ０ １ ６ １井 位 于 辽 宁省 盘 锦 市 新
中带有 方位 角或 方 向参数 。通过 对 这 种 方法 的发 展 ， 可 以探 测 到在井 眼周 围不 同区域 的 电阻率差 异 。由于 其特有 的结 构特 性 ，不对称 的方位 响应 能够 井 眼周 围
随钻测井技术在水平井中的应用
随钻测井技术在水平井中的应用发表时间：2008-12-10T09:50:13.700Z 来源：《黑龙江科技信息》供稿作者：杨显敬许孝顺[导读] 随钻测井技术能够将井眼轨迹控制在油层的最佳位置，极大地提高了水平井的成功率，特别是使薄油层和边底水等难以动用的储量得到经济有效地开发。
摘要：随钻测井技术能够将井眼轨迹控制在油层的最佳位置，极大地提高了水平井的成功率，特别是使薄油层和边底水等难以动用的储量得到经济有效地开发。
关键词：随钻测井(LWD)；水平井；井眼轨迹；井斜角;B64-28KH井水平井技术是20世纪最重要的钻井技术之一，能提高石油勘探开发效果、油井产量和油藏采收率。
近年来，随着随钻测井技术的发展和应用，水平井技术进一步完善。
实践证明，随钻测井技术能够将井眼轨迹控制在油层的最佳位置，极大地提高了水平井的成功率，特别是使薄油层和边底水等难以动用的储量得到经济有效地开发。
随着油田勘探开发难度的不断增加，该项技术将得到更加广泛的应用。
1 随钻测井技术简介随钻测井就是在钻进作业的同时，实时测取地质参数，并绘制出各种类型的测井曲线，作为地质人员进行地质分析的依据。
由于是实时测量，地层暴露时间短，因此，测井曲线是在地层液体有轻微入侵甚至没有入侵的情况下获得的，与电缆测井相比，更接近地层的真实情况。
在必要的情况下，还可以将随钻地质测井曲线与电缆测井曲线进行对比，获得地层被流体侵入的实际资料，为地层液体的特性分析提供帮助。
随钻测井提供的实时地质参数数据，可以帮助现场人员对将要出现的地层变化做出准确的判断。
在水平井钻井中，配合定向参数测量，可以准确地控制井眼轨迹穿行于储层中的最佳位置，有效地回避油/气和油/水界面，从而显著提高钻井效率，缩短钻井周期，从整体上降低钻井成本。
利用这一技术可以大幅度地提高单井产量和储层采收率。
目前国内使用较多的是从贝克休斯公司引进正脉冲LWD(LOGGING While Drilling)无线随钻地质参数测量仪。
lwd随钻测井的工作原理
lwd随钻测井的工作原理
LWD（Logging While Drilling）随钻测井是一种在钻井过程中
进行地层测井的方法。
其工作原理包括以下几个步骤：
1. LWD传感器安装在钻头或钻杆上，随着钻井进程下入井内。
2. 当钻头或钻杆传感器接触到地层时，LWD系统开始测量地
层的物理参数。
3. 传感器通常包括测量电阻率、自然伽马射线、声波速度等参数的装置。
4. 传感器采集到的数据通过电缆传输到地面设备进行处理和分析。
数据可以通过实时传输技术实时显示在钻井现场工作站上。
5. 地面设备使用各种算法和方法对数据进行处理和解释，以获取有关地层的信息，例如地层的类型、含油、含气、水层等等。
6. 通过分析和解释得到的数据，钻井操作者可以及时调整钻井工艺，优化钻井方案，提高钻井效率和成功率。
总的来说，LWD随钻测井利用在钻井过程中安装的传感器获
取地层信息，并将数据实时传输至地面进行处理和解释，以指导钻井作业。
这种测井方法可以节省时间和成本，并提供实时的地层信息，提高钻井效率和成功率。
无线随钻测井系统介绍LWD(FEWD)
LWD (FEWD)
第一部分 第二部分
简
介
功 能 及 优 点
第三部分
组 成 和 技 术 性 能
第四部分
第五部分
FEWD 的特点
后勤支持
第一 部分
简
介
无线随钻测井系统-LWD是国际上90年代以来广泛应用于
石油钻探开发领域的随钻测量仪器。它是在先期的定向钻
井无线随钻测量仪─MWD的基础上发展起来的一种随钻井眼
EWR(Phase4 Resistivity) 电阻率 CNP(Compensated Neutron Porosity) 补偿中子孔隙度 SLD(Stabilized Litho-Density) 地层密度
DDS(Drillstring Vibration) 钻柱振动
PWD(Pressure While Drilling) 随钻测压 地面设备＋INSITE系统（最新数据处理软件）
轨迹和地层参数以及井下工程参数同时进行测量的先进装
备.目前世界上主要有Halliburton,Baker Hughes,
Schlumberger和 pathfinder公司能够生产这种仪器和提供
这项技术服务,我公司的LWD(FEWD)是 Halliburton（SPERRYSUN)公司生产的产品.
第二 部 分 功 能 及 优 点
Pa ra me te r主 要 技 术 参 数 Spe cifica tion 规 范Minimum sam来自le period样周期
最小采
—Real time实时 —Recorded记录 Measurement range测量范围 —Phase相位 —CPA波幅 System accuracy 系统测量精 度@ 10 -m Vertical resolution垂直分辨率
LWD随钻仪器在长庆油田水平井的应用
量井眼 的方位 、井 斜 、工具面 等工程 参数 。随钻 测井 Ｌ ＷＤ （ Ｌ ｏ ｇ Ｗｈ ｉ ｌ ｅ Ｄ ｒ ｉ ｌ ｌ ｉ ｎ ｇ ） ，指 的 是除 对 工程 参数 测
钻 遇率 、提 高采收 率 、提 高单 井产量 、降低 成本 提供
了有 力的技术 支撑 …。
量外 ，还能 进行对 地层 物性 、电性 、岩性 等地质 物理 参数 的测 量 。 Ｆ Ｅ Ｌ ＷＤ 无线 随钻 系统是 中 国石 油集 团测 井有限 公 司随钻测 井 中心开发 研制 的随钻 测井 系统 。 系统 由
中图法分类号 ：Ｐ ６ ３ １ ． ８ ３ 文献标识码 ：Ｂ 文章编号 ：１ ０ ０ ４ — ９ １ ３ ４ （ ２ ０ １ ３ ） ０ ２ — ０ ０ ２ ６ ． ０ ３
场地质 工程 师和定 向工程 师能 及时监测 到所钻 井眼的
０ 引 言
长庆油 田区块地处 鄂 尔多斯 盆地油 气 区内 ， 地质 储层 比较复杂 ，具有 低孔 、低渗 、薄 互层和 非均 质性
信息和 定 向数据 ，明确正 钻遇 的地质 情况 、预 测将 要
等。 该 系统 既能准 确地提 供井 斜 、方位 等钻井 工程参 数 ，又 能提供 岩性 、饱 和度 、孔 隙度等地 层参 数 ，形 成 了国 内首套 完整 的地层评 价 随钻测 井系统 。
钻遇 的地质 情况 ， 以调 控钻头 进入油 层并 控制 在油层 中 穿行 的井 眼轨 迹 。该 技 术 以实 时 测 量 的地 质 参数 （ 包 括 自然 伽 马 、电 阻率 、岩 性 密 度 、中 子孔 隙度 、 声波 等 ） 、工程 参 数 （ 包括 井斜 、方 位 、工具 面 、井 底钻压 等 ）为前 提 ，常用 的 Ｌ ＷＤ仪 器 的地质 参数是
第五节 随钻测量系统
图5.5.2随钻测量系统钻具组合示意
随钻测量系统（Measurement-While-Drilling ，简称MWD）是指在钻 头附近测得某些信息，不需中断正常钻进操作而将信息实时传送到地面上 来过程。与随钻测斜仪(传统意义上的MWD)不同，随钻测量系统包含的信 息更多，信息(图5.5.1）的种类有: (1)定向数据 (井斜角，方位角，工具面角）; (2)地层特性 (伽玛射线，电阻率测井）（LWD）; (3)钻井参数 (井底钻压、扭矩、转数)。
地层参数
定向参数
钻井参数
图5.5.1 随钻测量系统测量的信息
二、MWD的用途
MWD用途主要有三种： 1.定向测量 井眼轨迹参数。此种用途占全部MWD工作的70% 。 2.随钻测井（Logging-While-Drilling） (1)利用伽玛射线确定页岩层来选择套管下人深度; (2)选定储层顶部开始取心作业; (3)钻进过程中与邻井对比; (4)识别易发生复杂情况的地层; (5)对电缆测井不太适合的大斜度井进行测井； (6)电阻率测井可发现薄气层； (7)在钻进时评估地层压力。
实时检测钻头钻压转数或扭矩在很多情况下地面指重表显示的钻压存在误差如在大斜度井眼中由于井壁摩阻井底钻压可能低于地面指示的20
第五节 随钻测量系统
一、概述 1前言
30年代出现的电测技术对鉴别和评价地层起了很大作用。但是，它的 主要缺点是必须在起出钻柱后才能使用电缆下井测井。等到实际测井时， 由于钻井液侵入的影响，妨碍了地层真实特性的测量。当钻头钻穿不同地 层时，由于没有确定的方法辨别出岩性的变化，一些重要的层位可能没有 检测到。有时，后来的电测显示出错过了油层段顶部的取心点，或是钻头 钻得过深钻到了产油层下部的水层中。钻井液测井和监测钻速虽可提供一 些井底情况，但由于等到岩屑循环到地面的时间延误使这一过程效率太 低。所以，需要一种能够在钻井时瞬时而连续地监测地层的系统。
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APSLWD随钻测井系统原理及应用
摘要：随钻测井把钻井技术、测井技术及油藏工程技术融为一体，用无线短传方式把井底工程地质参数传至地面，适时做出解释与决策，实施随钻控制。
本文以APS公司生产的LWD随钻测井系统为例，介绍其工作原理、结构组成和技术特点，及其在辽河油田和吉林油田的应用效果。
关键词：随钻测井APS 应用
一、引言
随着随钻测井LWD（Logging While Drilling）技术的发展和应用，大斜度井和水平井技术得到进一步提高。
LWD是在钻井过程中实时测量地质工程参数和测井曲线，地质工程师可以依据获取的自然伽马、电阻率等地质参数，对地层变化情况做出及时准确的判断，精细调整钻井轨迹，指导定向施工，确保井眼轨迹命中油气层并在最佳油气层中钻进，提高油气层钻遇率，优化和完善钻井过程。
此外，在随钻测井条件下地层尚未或很少受井内泥浆滤液侵入的影响，与电缆测井相比，更容易测出原状地层的真实参数[1][2]。
APS公司生产的LWD系统可实时测量井斜、方位、工具面、环空压力、自然伽马和电阻率等地质和工程参数，采用泥浆正脉冲信号传输方式，提供实时补偿测量并消除井筒因素的影响来提高数据的精度，在各种类型的泥浆和井眼中可进行地质导向、井眼校正、孔隙压力趋势分析和测井等作业，为现场工程师和解释人员提供可靠的数据来源，是一种先进的无线随钻测量系统。
二、APS LWD随钻测井系统简介
（一）随钻电磁波电阻率测井仪工作原理
APS电磁波电阻率WPR（Wave Propagation Resistivity Sub）是一种双频率（400kHz和2MHz）、双源距、可进行实时补偿的随钻测井工具，其一般原理如下：从发射极发出的电磁波，通过地层到达中间的接收天线，由于地层的导电性不同，电磁波到达接收天线处出现相位差和幅度差，不同的地层出现相位差和幅度衰减不同，故可以判别地层。
WPR的4个发射天线T1、T2、T3、T4按照程序设定的方式分别发送400KHz、2MHz的电磁波信号，穿越地层后被2个接收天线R1、R2接收，如图1所示。
接收到的电磁波信号经过相关电路的处理后得到振幅衰减，即幅度比和相位差的原始测量数据[3][4]，如图2所示。
（二）系统组成
APS LWD系统分为地面系统与井下仪器两部分[5]：
地面设备包括工控机、解码箱SIU、路由器及司显天线等。
井下仪器包括上部钻铤与下部钻铤两部分。
上部钻铤主要由悬挂短节与无磁钻铤组成，内部安装了脉冲器、电池、上伸缩短节（TMC）；下部钻铤主要由无磁钻铤、短无磁、过渡短节及WPR组成，内部安装了下伸缩短节（TMC）、定向探管、伽马探管。
三、现场应用
（一）辽河油田的应用
杜84-XXX井位于辽宁省盘锦市新生农场曙光油田杜84块，属于辽河断陷西部凹陷西斜坡中段地质构造，目的层位位于兴隆台油层兴Ⅵ组，钻井目的是利用水平井挖潜层间潜力，提高油藏储量动用程度。
该井区兴Ⅵ组为底水油藏，油层发育较好，兴Ⅵ组油层顶面埋深744.7～810.7米，油水界面在-843.8～-849.6米，水平段设计目的层位于兴Ⅵ组下部，如图3所示。
杜84-XXX水平段采用LWD进行地质导向和轨迹控制，水平段长295米，该井周围完钻老井较多，施工前做好防碰设计，井口坐标复测后重新对轨迹核准，水平段纵向偏差为±1.0米，横向偏差为±2.0米，设计剖面节点数据表见表1。
图4为杜84-XXX井水平段随钻测井曲线，图中第一道为自然伽马曲线，第二道为深度，第三道为频率为400kHz和2MHz的4条幅度比电阻率曲线，第四道为频率为400kHz和2MHz的4条相位差电阻率曲线。
从图中可以看到APS WPR电阻率值在深度1010-1015米处出现异常，是因为在水平段入口处电阻率短节未出套管，之后便恢复正常。
在整个水平段钻进过程中自然伽马值一直维持在60API左右，电阻率值30-50Ω.m，地质录井资料显示良好，现场工程师根据伽马、电阻率值和录井显示实时调整钻井轨迹，准确判断储层特性和油层位置，显著提高了定向轨迹的控制能力和地质导向功能，油层钻遇率100%。
（二）吉林油田的应用
吉XXX井位于吉林省松原市前郭县境内新立油田，属于松辽盆地南部中央坳陷区扶新油气聚集带新立构造，开采目的层为扶余油层8号小层砂体，储层沉积类型以河流相为主。
该井于井深488米使用MWD进行定向钻进，1080米下入LWD。
该井地质设计斜深2114.4米、垂深1311.7米、水平位移1176.2米钻遇油层，油层厚度4米左右，设计剖面节点数据表见表2。
在施工过程中地质导向工程师根据实钻LWD曲线与邻井曲线对比，推算油顶较设计垂深滞后1.7米，垂深1313.4米为预计油层顶。
由于地层沉积不规则，地层倾角变化较大，该井在钻至预定垂深时LWD实时测井曲线并无明显变化，地质录井资料也没有油气显示，直至钻至井深2144米（垂深1316米）时才钻遇油层，而此时水平位移已达1205.6米，这与地质设计出入较大。
正是由于APS LWD仪器在此次随钻测井过程中及时提供了地层的变化情况，实现对地层的及时识别，快速调整了井眼轨迹，减少了损失，同时为下一步的钻井工作提供了真实可靠的依据。
图5为吉XXX井随钻测井曲线图，从图中可以看得到测深2144米处电阻率值从7Ω.m增加到18Ω.m，同时自然伽马值出现一个极大值，之后减小到90API 左右，这是钻遇油顶和地层界面响应的结果。
当钻进至测深2180米处电阻率值减少到8Ω.m，自然伽马值增加到130API，随后又继续钻进5米，电阻率值并没有增加，排除泥岩夹层的可能性。
工程地质技术人员根据LWD资料及时调整定向轨迹，钻至测深2240米再次钻入油层，电阻率值增加到20Ω.m，自然伽马下降到90API左右，此时垂深为1322.4米，推算油层厚度仅为2米左右，比预计油层厚度减少了2米。
在APS LWD仪器的监测指引下，顺油层顺利钻至2490米完钻，钻遇油层井段累计长度286米，油层钻遇率82.7%。
由于使用了APS LWD 随钻测井技术，地层的识辨率达到了100%，大大提高了油层的钻遇率，油层界面卡准率100%，同时也对最大限度地开发储层以及对地层厚度和倾角的重新认识起到了明显作用。
四、结论
（一）APS LWD随钻测井技术在钻井过程中，能够实时监测地质参数的变化，及时指导工程施工。
（二）利用APS LWD随钻电磁波电阻率测井资料替代完井电测，导致钻井周期缩短，降低电缆测井所带来的风险，提高经济效益。
（三）利用APS LWD随钻测井资料进行地质导向，大大提高了对地层构造、储层特征的判断和钻头在储层内轨迹的控制能力，从而提高油层钻遇率、钻井成功率和采收率，实现增储上产，节约钻井成本。
（四）APS LWD仪器在辽河油田和吉林油田的成功应用表明，LWD在开发薄油层中具有重要实际意义，同时对其他复杂油藏的勘探开发也具有借鉴意义。
同时，APS LWD随钻电磁波电阻率测井仪器在施工过程中也存在不足之处：APS井下测量传感器距离井底尚有10米左右的零长，它所测得的工程地质参数不属于近钻头测量，施工过程仍存在一定的“盲区”；APS LWD随钻仪器仅测量电阻率和自然伽马两条测井曲线，对地层评价存在一定的局限性。
参考文献
[1]谭廷栋等.测井学.北京：石油工业出版社，2011.
[2]时程鹏.随钻测井技术在我国石油勘探开发中的应用.测井技术，2002，26（6）：441～445.
[3]WPR Operators Instructions.APS Technology Inc，2010.
[4]MWD Master Interface Program Manual.APS Technology Inc，2010.
[5]WPR Field Operations.APS Technology Inc.2010.。